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闵乃本 中国科学院院士

人物简介

闵乃本,男,汉族,1935年8月生,江苏省如皋市人,南京大学物理系教授。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。

1959-1984年历任南京大学物理系助教、讲师、副教授、教授,

1982-1984年应聘为美国犹他大学物理系访问副教授,

1986-1987年应聘为日本东北客座教授,

1986-1992年任国家自然科学基金委物理学科组组长,

1992年任国家教委科技委物理学科组组长,

1987-1994年任南京固体微结构物理国家重点实验室常务副主任,

1989-1993年任南京大学材料科学与工程系主任,

1989年任南京大学材料科学研究所所长、国家科委人工晶体联合研究与发展中心主任,

1990-1991年应聘为美国Alabama大学微重力与材料研究中心访问教授,

1994年任南京大学固体微结构物理国家重点实验室主任、国家教委科技委副主任,

1995年任国家教委微结构科学技术高等研究中心主任、南京大学固体物理研究所所长,1997年任江苏省自然科学基金委主任。

曾获 1964年"工业新产品"二等奖、1982年国家自然科学二等奖、1983年美国犹他大学及习弹公司颁发的"大力神"奖、1986年国家教委科技进步二等奖、1994年国家教委科技进步二等奖。1995年被评为全国优秀教师,1997年获国家级教学成果一等奖。编著的《晶体生长的物理基础》一书获国家优秀科技图书一等奖。

在2006年度国家科学技术奖励大会上,闵乃本院士领衔完成的《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》获国家自然科学奖一等奖。这也是自1999年国家奖励制度改革以来内地高校独立完成的首个国家自然科学一等奖。

 

 

教师先锋闵乃本教授:知识分子的追求与忠诚

2月27日,北京人民大会堂,灯火璀璨,鲜花如簇,气氛热烈。中共中央、国务院在这里隆重举行国家科学技术奖励大会。排在2006年度国家自然科学奖获奖队伍最前列的,是中科院院士、南京大学教授闵乃本和他的团队成员。中共中央总书记、国家主席胡锦涛亲自为他们颁奖。

走上这个高高的领奖台,闵乃本用了整整19年。而在自然科学研究领域里,他已经奋斗了半个多世纪。

“自古以来,中国知识分子毕生最大的追求,就是能将自己的知识贡献给祖国和人民”

上世纪50年代末,闵乃本在著名物理学家、科学院院士冯端教授的带领下,闯入了当时国内尚是空白的晶体缺陷研究领域。他与同事们一起自行设计了我国第一台电子轰击仪,成功地制备了难熔金属单晶体,为开展晶体缺陷研究开辟了一条道路。

从上世纪70年代起,闵乃本开始对晶体生长进行研究。1982年,他的41万字专著《晶体生长的物理基础》问世,成为当时国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著。

1983年,闵乃本在美国犹他大学做访问学者期间,成功解答了“晶体表面粗糙化”这一难题,成果被国际晶体生长学界誉为“近10年来晶体生长理论领域最具有突破性的成果”,他也因此获得美国“大力神”奖。鉴于闵乃本出类拔萃的研究业绩,美国晶体生长协会副主席罗森伯格教授主动提出要与他签订10年工作合同,劝他留在美国继续研究。面对美国优越的生活和工作条件,面对这个许多人梦寐以求的机会,他没有心动,而是毅然踏上了归国之路。

“1984年,中国发生的两件大事鼓舞了我,使我感到自己的学术设想有了实现的客观条件:一是中央决定建立国家自然科学基金会,二是南京大学固体微结构物理国家重点实验室成为国家计委确立建设的首批4个国家重点实验室之一。自古以来,中国知识分子毕生最大的追求,就是能将自己的知识贡献给祖国和人民。我的童年时代,正值日寇侵略我国,山河破碎,生灵涂炭,幼小的心灵萌生了振兴中华的理念。如今,中国知识分子迎来了振兴中华、实现理想的大好机遇,我当然应该选择回来。”闵乃本多次这样表明自己的心迹。

也是在1984年,科学家发现了物质的一种新的形态——准晶。此后不久,闵乃本提出设想:“是否可将准晶结构引入到介电体超晶格中,构建准周期超晶格?”

当代信息产业的基础是微电子产业和光电子产业。微电子产业的基础材料是半导体,而光电子产业的最重要的基础材料是介电体。所谓介电体是一类不导电但透明、具有特殊光电功能的晶体。通常,材料科学家追求材料结构、成分的均匀性,而闵乃本的课题组在均匀的介电体材料中引入了不均匀性,并且这种引入的不均匀性是有序的,于是在这种材料中就出现了全新的性能和效应。

从1986年开始,闵乃本课题组研究的就是介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用。通过将近20年的努力,使得这类材料从冷门变成国际热门领域,使得在光电子学、声电子学、材料科学的交叉领域诞生了一门被称为“畴工程学”的新生学科。斯坦福大学费耶尔教授的说法也许能代表国际学界的评价:“闵教授和他的同事在这个领域作出了许多开创性的贡献。”

“自己最富创造的年华已经流逝,不可能一个人单枪匹马地完成全部的学术设想”

“1984年,我已经49岁了,意识到自己最富创造的年华已经流逝,不可能一个人单枪匹马地完成全部的学术设想。1986年,当我决心实现自己的科学设想时,就决定通过建设团队来完成,通过招收研究生,边培养人才边推进研究工作。”现在,在聚光灯下,在领奖台上,闵乃本最喜欢说的还是他们的“团队”。

1982年,南京大学毕业的朱永元在苏州一家工厂工作了3年,被闵乃本慧眼识才,招进了课题组;“老三届”毕业生祝世宁,年轻的陆亚林、陆延青也相继进入闵乃本的团队,成为他的博士生。考虑到研究项目从纯基础的科学很有可能发展到应用,从1986年开始,闵乃本决定招收一些具有工科背景的研究生。陆亚林回忆说,1988年,他在浙江大学获得工学硕士后,慕名想到闵老师门下攻读博士学位,但又顾虑重重,担心自己的物理背景不够。他怀着忐忑不安的心情给闵乃本写了一封信,出乎他预料的是,闵乃本很快就亲笔回信,对他鼓励有加。陆亚林的人生因为这一封信而发生了根本性的改变。1999年后,课题组又先后引进了非线性光学专家王慧田教授和固体激光技术专家何京良教授一起进行合作。就这样,一支理工相结合、知识与年龄结构合理的团队开始了漫长而艰辛的攀登之路。

 

在闵乃本看来,一个学术群体的发展,不是随意招一批人、添一批设备就可以成就的事情,而是一个包括学科知识、实验技能、研究成果等不断积淀的过程,还包括学术传统、学术氛围、科学精神的传承。置身在一个学术氛围良好的群体中,青年人就有可能在较短的时间内作出突出贡献。闵乃本对弟子的要求很高,上世纪80年代,国内一般的科研论文都是用中文撰写,但朱永元师从闵先生读研究生时,第一篇公开发表的论文就被要求用英文写作。闵乃本这样告诫他:“我们的工作应该拿到国际上去竞争!”朱永元还回忆说,闵先生指导学生的方式是与学生在一起讨论,提出的问题切中要害,常常让学生回答不了,却每次都能让朱永元受到启发,向更深的地方钻研。

弟子们作出一点成绩时,他总是强调成果是他们的;弟子们有所成长时,他又喜欢把新的担子压到他们身上,让他们在压力和动力中不断成长。“团队”成员王牧,1991年成为国家攀登计划的课题负责人时年仅29岁;陆亚林也是30不到就负责国家“863”计划课题。朱永元跳过硕士直接攻博,后来又跳过副教授由讲师破格晋升正教授。这样的举动,在上世纪八九十年代,完全算得上是大手笔。

闵乃本对年轻人除了学术上关心外,还十分关心、改善他们的生活,为他们安心科研工作创造条件。上世纪90年代初,闵乃本有一次去北京参加学术会议回来,在北京开往南京的卧铺车厢里,认识了一位企业家吴思伟先生。素昧平生的两个人聊得很投机,受闵乃本的感染,吴思伟临别前表示愿意无偿为改善青年研究人员的生活条件提供一笔资助。就这样,闵乃本用自己牵线的这笔资金在物理系、材料系和微结构实验室设立了“克力奖研金”,每位获奖者每个月可以获得1000元的补贴,这比当时闵乃本自己的工资还要高。“这些客观的运气为我们能在1997年之前的困难条件下保存一支队伍发挥了不小的作用。”闵乃本说,“当然,现在,国家富强了,经济发展了,知识分子待遇改善了、有钱了,我却担心他们因为有了钱而浪费自己宝贵的科研时间。近年来,我常对他们说,你的存款有个临界值。少于这个临界值,每个钱都有物质意义,因为你可用来安排和改善你一家的生活,或是应付特殊的需要;超过这个临界值,你多赚的钱只能变成银行存折上的数字,就失去了物质意义,还会浪费你宝贵的科研时间。”这就是闵乃本关于金钱的辩证法。

不仅要留住人才,还要对人才进行培养。当自己的学生留下来成为合作者后,闵乃本不遗余力地帮助他们走出国门,拓宽视野。在他的鼓励和推荐下,课题组的每一位成员都在工作两三年取得一些成就后,以专家身份赴欧美等国的知名研究组从事合作研究。理论和实验能力兼备的陆延青,毕业后到美国的大学工作了一段时间,而后进入美国高技术公司从事实际的研究开发工作,积累了丰富的光电子产业经验。陆延青说:“即使在国外的那段时间,我也没有真正离开过南大,而是一直通过电邮与闵先生研究组保持着密切的联系。而在美国的那一段阅历,已经成为我现在从事科学研究的一种重要积累。”

“对一个课题的研究,只有得到彻底的结论才能松一口气”

“科学精神是进取精神,是坚持到底的精神。科研成果或是为零,或是为一。一百步走完了九十九点九步,仍然无法得到准确的结论。对一个课题的研究,只有得到彻底的结论才能松一口气。”这是闵乃本经常对弟子们说的话。

1990年,闵乃本和朱永元提出多重准位相匹配理论,预言在一块准周期的介电体超晶格材料里面可以出现多种波长,即多种颜色的激光。论文在国际学术刊物《物理评论B》上发表后,并未引起学术界的重视。刚开始,闵乃本心里很不是滋味,后来终于想通了:一个理论要得到国际上的承认,没有实验的验证不行。于是,他下定决心要制备出准周期的介电体超晶格。其后的两年里,课题组一直在思考制备介电体超晶格的新工艺,却总也没有找到突破口,这也是他们在19年的科研中最为苦闷的时候。

当时,课题组的实验条件非常简陋,实验验证很困难。可是,闵乃本并没有退却,仍然决心制备准周期超晶格来检验自己的理论。1992年,他到香港中文大学访问,一面讲学一面在有空时翻阅最新的物理学杂志。有一天,他忽然看到一篇报道说日本科学家利用半导体平面工艺制成了周期结构光波导,实现了激光倍频。“半导体平面工艺任何图样都能做,既然周期结构能行,那准周期也应该能实现!”这个想法一下触发了闵乃本的灵感,他赶紧把这篇文章传真到祝世宁的实验室,让他考虑一下这种方法。祝世宁很快反应过来,开始探索制备超晶格的新技术。他和实验室其他人员一起设计图案、光刻、做电极……终于,研究组于1997年实现了两种波长(即两种颜色)激光的同时输出,多重准位相匹配理论得以验证。论文发表后,这一领域逐渐成为热门,并得到国际学术界的公认。

2005年,他们又研制成功全固态超晶格三基色激光器,在一台激光器上同时得到红绿蓝三种颜色的激光,得到了国内外学术界和工业界的赞誉和关注,还取得了4项国内发明专利和1项美国发明专利。

在闵乃本的团队里,没有钟点,没有假期,没有周末,一有时间想到的就是科研。团队里没有人规定什么时候上班,什么时候下班,每位成员吃完晚饭都会自觉地赶到实验室,直到晚上十一二点才离开,有些实验一做就是几天。每年的假期则是科研的黄金时间。为了充分利用时间,研究组几乎都要干到大年三十。这样,一干就是19年。凭借研究成果《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》,闵乃本与他的团队终于荣获2006年国家自然科学奖一等奖。此前,这一奖项已连续两年空缺。

“中华民族的伟大复兴,中国知识分子应该作出自己的贡献。随着中华民族的崛起,引领人类科技发展的一部分责任,要由中国科学家来承担。中国知识分子应当有这样的历史使命感、责任感。”闵乃本说,他的研究和追求,永远也没有止境。(中国教育报)

 

闵乃本:把主攻阵地设在国际前沿领域  

1983年,《新华日报》以《修正杰克逊理论》为题,报道了闵院士的事迹。当年,闵乃本以访问学者的身份来到美国犹他大学,成为改革开放后首批走出国门的学者中的一员。

走出书斋或者实验室的学者、科学家,面对强烈的镁光灯,反应的方式充满了斑斓的个性化色彩。有的如钻石,在照射下益发灿烂;有的则如煤块,沉寂千年耐得寂寞,不改本色内敛依旧,只有投入他热爱的科研熔炉里,才会发出光和热。闵乃本院士就属于后者。在新华日报70周年大庆前夕,记者回访本报曾经关注过的名人闵院士,费尽曲折,总算采访成功,但也只是通过一根电话线谈谈话题,因为他马上又要出发!

当代晶体生长理论的权威杰克逊认为,晶体表面总是光滑的。但闵乃本对此表示怀疑。经过4个多月的奋斗,他通过查阅浩瀚的图书资料,大胆指出,紫外线可能会引起晶体表面分解,从而修正了“杰克逊理论”。他随后立即进行紫外光过滤,结果晶体表面的黑东西一下子荡然无存。

提起这个话头,闵院士稍一沉吟,就打开了尘封的记忆。1982年9月,闵教授来到了美国犹他大学。虽然大家都是当时国内物理学界的佼佼者和权威,并且在出国前都阅读了大量相关的文献资料,但是毕竟历经了长期的学术闭关锁国,国内的物理学研究能否跟得上国际的发展前沿,或者差距到底有多大?大家的心中是没底的。说到底,就是和国外的同行交流时候没有自信心。

20年后,闵院士依然记得当年的美方合作教授是罗森博格。后者当时在国际上已经相当有名气,双方进行了两周的讨论。讨论中间,闵教授发现,自己了解的某些文献资料,对方并没有读到,而对方的资料,自己却全已知晓。闵教授的一些看法,获得了对方的赞赏。看来差距并不大,闵教授获得了一些信心。时至今日,闵院士同记者谈话时,依然记忆深刻。

闵教授成功解释了晶体表面热致粗糙化的问题,被美国物理学界誉为“近10年晶体生长理论领域最好的理论”。为此闵教授获得了象征智慧、成功和荣誉的“大力士神奖”。中国物理学界初出国门即赢得认可,这在当时,是个大新闻。访问团立即从美国向国家教委发来了喜讯,有关负责人则赶紧布置相关的报道。《新华日报》作为江苏的省委机关报,自然责无旁贷地担负起了这个光荣的责任。所以,当闵教授尚在国外的时候,国内的读者已经知道他“为国争了光”。

但闵院士很谦虚地表示,当年的这个成果,只能说明当时的工作做得“还不错”,不能与2006年度的国家自然科学一等奖相比。而闵院士透露,当年的这个出访经历,和20年后获得国家自然科学大奖有紧密的联系。

由于在和国际同行的交流中开阔了眼界,获得了信心,闵教授考虑,自己的研究有必要从国际前沿领域开始着手。1984年6月,他从美国访问归来后便开始致力于组建团队,一边培养学生一边开拓研究。当时他敏锐地察觉到,介电体超晶格材料的研究领域地处前沿而少人涉足,成为他主攻的学术阵地。

2007年2月27日,闵乃本课题组研究的成果——“介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用”,获得了我国自然科学研究最高荣誉的奖项——2006年度国家自然科学一等奖。2月28日,本报以《19年微观世界里的创新人生——写在“介电体超晶格”荣获国家自然科学一等奖之际》为题,在头版显著位置发表了长篇通讯。去年8月31日,在北京中南海怀仁堂,闵乃本等百名全国优秀教师代表,受到胡锦涛、温家宝等国家领导人的亲切会见。在闵院士启程赴京前,记者对他进行了专访。9月1日,本报以《科研工作者要甘坐冷板凳》为题,再次发表长篇通讯。(新华报业网)

闵乃本:学生标新立异不是错

“中国的大多数老师喜欢听话的孩子,这极大地限制了学生创造性思维的培养,复旦大学一个教授的女儿非常好学聪明,也善于表现自己,喜欢在课堂上提问题,经常让老师感到难堪,就被免去了大队长的职务。”提起发生在身边的这件事,全国政协委员、中科院院士闵乃本显得痛心疾首。

闵乃本委员说,建设创新型国家,关键是创新型人才,这已经成为全社会的共识,但是对于如何培养创新型人才却缺少研究。

闵乃本观察到一个普遍的社会现象:社会上都喜欢听话的人,从幼儿园、小学到中学,老师都喜欢听话的孩子,老师怎么讲小孩就怎么办,如果学生怀疑老师不正确,或者爱提问题,让老师很难回答,就不被喜欢;到了大学里,教师们依然如此;进入工作岗位后,一些部门领导也不喜欢听不同意见。

“这种现象的根源,就是从幼年时的教育而来。”闵乃本委员一针见血地指出。

如何解决这个问题呢?闵乃本委员认为这一现象的形成并非一朝一夕,受到千百年来中国传统教育理念影响,短时间也难有较大改变,但是可以通过改变教育模式等方法逐渐改进,比如在中小学教育阶段,提倡宽容和鼓励学生标新立异的思想;多采用实践教育代替课堂的书本教育;还比如理工科学生偏重于逻辑性思维,文科学生则强于形象思维,不妨在大学教育中让文理科学生在学习和培养思维方式互相取长补短。(新华报业网)

 

闵乃本委员谈创新——“创新成就源于科学精神”

“我创新的成就源于科学精神。”闵乃本委员说,“我从毕生的科学实验中体会到的科学精神,如果要用简洁的语言加以概括,我想,邓小平同志所提倡的‘解放思想,实事求是’,或许就是科学精神的最佳概括。”

2月27日,中科院院士、南京大学教授闵乃本课题组凭借“介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用”,站到了2006年国家自然科学一等奖的领奖台上。

上世纪80年代,闵乃本和他的学生建立了准周期超晶格的多重准位相匹配理论,预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光”。然而,他们的这项研究成果发表后并未引起学术界的重视。

“科学精神是奉献精神。”闵乃本的体会是,科学的追求旨在对全人类的奉献,从来不以科学家本人的功利为目的。实际上,也只有不以功利为目的,科学家本人才不致患得患失,随风摇摆,才能不怕艰难险阻一往直前地追求科学真理。

1996年,闵乃本和他的学生制备出了同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶格,并用漂亮的实验验证了他们建立的多重准位相匹配理论,受到广泛关注。随后,随着美国斯坦福大学一批科学家的介入,这一冷门领域逐渐走向热门。

“科学精神是坚持到底精神。”闵乃本说,科研成果或是为零,或是为一。一百步走完了九十九步,仍然无法得到准确的结论。历史上不少伟大发现与某些人擦肩而过,是屡见不鲜的。前辈科学家经常告诫我们,对于一个课题的研究,只有得到彻底的结论才能松一口气,否则您的一切努力只能等于零。

闵乃本对弟子的要求很高,当时朱永元在闵乃本手下读研究生,朱永元说,闵先生指导学生的方式是与学生在一起讨论,提出的问题切中要害,常常让学生回答不了,却每次都能让学生受到启发,向更深的地方钻研。

“科学精神是协作精神,需要群体的智慧。”闵乃本认为,人类科学的积累与技术的进步,使当前科学家只能是某领域的专家,不可能是各领域的专家。“没有充满活力的群体,就谈不上重大研究的突破。”

闵乃本坦言:“和发达国家不同,我们的基础研究成果如果不再花一点时间将它演示出来,就不能吸引工业界或应用界的关注。我们处在发展中国家,要付出更多的努力再往前走几步,这样才能被产业界认识,使这些成果早日对人类、对我们的国家有所贡献。”“如果有医疗界、企业界愿意做,我们会很高兴与他们一起来讨论。”(科技日报)

 

体会科学精神

闵乃本

我毕生从事科学实验,从科研实践中深深体会到,科学工作者不具有科学精神,就不可能得到重要的科学成果,只能得到像美丽的肥皂泡一样的昙花一现的“成果”。我不能给出科学精神的确切的完美的定义,只能说出对科学精神的一些体会。

科学精神是进取精神。迄今,人类对客观世界的认识与其本身相比实在是沧海一粟。要永远不满足已有的成就,永无止境的进取。开拓创新,可以说是种反映科学本质力量的精神。

科学精神是奉献精神。科学的追求旨在对全人类的奉献,从来不以科学家本人的功利为目的。也只有不以功利为目的,科学家本人才不致患得患失,随风摇摆,才能不怕艰难险阻一往无前地追求科学真理。

科学精神是坚持真理修正错误的精神。科学研究的实质,是不断地修正错误和接近真理的过程。真正的科学家发现在自己实验基础上构建的理论与别人的实验不符时,总是将它视为完善理论的机遇,废寝忘食地直到更完善更普适理论的建立。这是一个令人激动不已的过程,也是科学家崇高的精神享受。

科学精神是坚持到底精神。科研成果或是为零,或是为一。一百步走完了九十九点九步,仍然无法得到准确的结论。历史上不少伟大发现与某些人擦肩而过,是屡见不鲜的。前辈科学家经常告诫我们,对于一个课题的研究,只有得到彻底的结论才能松一口气,否则您的一切努力只能等于零。

科学精神是平等精神。科学中的权威是相对的,真正的权威是真理,真理的探索永无止境。学术领导人不专横,不武断,青年人不迷信,不盲从,一切以事实为依据,只服从真理,在科学面前人人平等。这样,学术思想就会活跃,民主宽松的学术气氛就会形成。在民主宽松的学术气氛中,经常的交流讨论乃至争论,就会不断撞击出创新的火花。

科学精神是协作精神,需要群体的智慧。人类科学的积累与技术的进步,使当前科学家只能是某领域的专家,不可能是各领域的专家。没有充满活力的群体,就谈不上重大研究的突破。群体精神表现在自由活跃的学术气氛和取长补短的团结合作。历史上玻尔物理研究所正是由于自由活跃的学术气氛,吸引过海森堡、泡利、德布罗意、薛定谔、狄拉克、朗道等一大批世界顶尖的物理学家前去工作,从而形成了20世纪最负盛名的物理学派——哥本哈根学派,为量子力学的建立作出巨大贡献。(人民日报)

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责任编辑:邵金勇
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